文档介绍：超高加筋土陡坡的离心试验模型研究宋建正,邢义川(中国水利水电科学研究院,北京100038) 摘要:将离心模拟技术用于超高加筋土结构的研究中,并用三轴试验乖有限元计算分析了采用纤维模型模拟加筋效果进行离心试验的建模方法,:不同掺量的纤维填料和土工格栅填料在不同围压下,应力应变曲线接近;纤维填料模型可以起到加筋效果,水平位移明显小于不加筋模型;试验结果和有限元计算结果较为符合,从数值计算方面可以验证纤维模型的正确性。以上结论可以证明在一定条件下,采用纤维加筋方法模拟土工格栅加筋效果来建立离心试验模型是可行的. 关键词:超高加筋土陡坡、离心试验、纤维模型 1引言近年来随着越来越多的加筋土高大支档结构的出现,使得对加筋土结构的研究又面临了新的课题。目前国内外在这方面的试验和理论计算研究都比较少,工程在设计时面临了很多的问题和困难。例如本文所研究的广。西河池机场工程中的某加筋土高陡坡。工程的设计形式如图1所示,结构的高度最高达到 60m,居国内之首。陡坡分为四级,,马道宽3m,由于工程缺乏成熟的经验可供设计借鉴,所以有必要采用离心模拟试验来分析其稳定性。但是对于加筋土高陡坡的离心试验, 试验模型制作困难,加筋效果不易模拟,为解决这一问题本文采用了纤维填料模型进行加筋模拟,并对其进行了试验和计算分析。图I加筋边坡示意图 2模型加筋模拟的方法离心模型试验可以模拟结构物实际的应力和应变状态,而且一定条件下具有可靠的说服力,在岩土领域中得到了广泛的应用【,对加筋效果的模拟是最为重要的,对加筋材料的选取方法是根据应力与强度相同条件得到加筋挡土墙离心模型的相似条件。对于一般高度的加筋土结构以往在制模时多选用纱布或者热粘式滤膜等材料作为加筋材料【,模型的加筋结构没有变化, 可对于大型加筋土工程的建模适用起来就比较困难。例如本次试验的研究对象,加筋土陡坡的填筑高度 2011年增刊第1期较高(60m),而相比之下加筋填土层厚度又较低(),而且填筑材料为粗粒土。模型制作时,在模型比尺n=75的情况下,,结构模拟十分困难。 ,本次试验采用纤维加筋结构对土工格栅加筋结构进行等强度模拟,试验的离心模型相似条件不变,仍然采用应力相等与强度相同121。针对这一问题我们在西北水科所实验中心进行了三轴剪切试验,。从三轴试验结果看,加纤维和加土工格栅均能提高填料的抗剪强度,但对不同围压下抗剪强度的影响又有区别,加纤维在低围压下对强度有一定的提高,而加土工格栅在低围压下对强度的提高作用并不明显,随着阐压的增加,加土T格栅的作用才表现出来。从图2可看出,在围压为lOOkPa时,格栅加筋土料(平均)的强度曲线与不加筋土料的应力应变曲线接近,%纤维土料的应力应变曲线要明显比二者高,特别是在高应变时,其强度提高更加明显;在围压为200kPa时,%纤维土料的应力应变曲线;,%纤维土料的应力应变曲线